DLUBAL RWIND SIMULATION PRO 2022 V2.02.0260 WIN64 MULTILINGUAL

DLUBAL.RWIND.SIMULATION.PRO.2022.V2.02.0260.WIN64.MULTILINGUAL-TEL

 

DLUBAL SOFTWARE GmbH | 2022 | EXE | RAR | 787 MB | WINDOWS

Windlast-Generierung auf CFD-Basis für jede Modellform

RWIND Simulation ist ein eigenständiges Programm zur numerischen Simulation von Windströmungen (digitaler Windkanal) um Gebäude oder sonstige Objekte und zur Generierung der Windlasten, d. h. Kräfte, die auf diese Objekte wirken.

Dieses Programm wurde in Zusammenarbeit mit PC-Progress und CFD Support entwickelt und kann als eigenständige Anwendung oder als Ergänzung zu den Programmen RFEM und RSTAB für statische und dynamische Analysen verwendet werden.

Es lassen sich Windprofile und Turbulenzintensitätsdiagramme nach folgenden Normen generieren:

    European Union EN 1991-1-4 (mit Nationalen Anhängen)
    United States ASCE/SEI 7-10
    United States ASCE/SEI 7-16
    Canada NBC 2015
   
Leistungsmerkmale

    3D-inkompressible Windströmungsanalyse mit OpenFOAM®-Softwarepaket
    Direkte Modellübernahme von RFEM bzw. RSTAB inklusive Nachbar- und Geländemodellen (3DS-, IFC-, STEP-Dateien)
    Modellaufbau über STL- oder VTP-Dateien unabhängig von RFEM oder RSTAB
    Einfache Modelländerung über Drag and Drop und grafische Anpassungshilfen
    Automatische Korrekturen der Modelltopologie mit Shrink-Wrap-Vernetzungen
    Möglichkeit, Objekte aus der Umgebung hinzuzufügen (Gebäude, Gelände, …)
    Höhenabhängige Beschreibung der Windbelastung nach Norm (Geschwindigkeit, Turbulenzintensität)
    K-Epsilon- und K-Omega-Turbulenzmodelle
    Automatische Vernetzung angepasst an die gewählte Detailtiefe
    Parallele Berechnung mit optimaler Ausnutzung der Leistungsfähigkeit von Multicore-Rechnern
    Ergebnisse in wenigen Minuten für Simulationen mit geringer Auflösung (bis zu 1 Million Zellen)
    Ergebnisse in wenigen Stunden für Simulationen mit mittlerer/hoher Auflösung (1-10 Millionen Zellen)
    Graphische Darstellung von Ergebnissen auf Clipper-/Slicer-Ebenen (Skalar- und Vektorfelder)
    Graphische Darstellung von Stromlinien
    Stromlinienanimation (optionale Videoerstellung)
    Definition von Punkt- und Linienproben
    Ausgabe der aerodynamischen Druckbeiwerte
    Grafische Darstellung der Turbulenzeigenschaften im Windfeld
    Optionale Vernetzung mittels der Randschichtoption für den Bereich nahe der Modelloberfläche
    Berücksichtigung von rauen Modelloberflächen möglich
    Optionale Verwendung eines numerisches Schemas 2. Ordnung
    Mehrsprachige Programmbedienung möglich (z. B. in Deutsch, Englisch, Spanisch, Französisch)
    Dokumentation im Ausdruckprotokoll von RFEM und RSTAB möglich

Eingabe

Für die Modellierung der Körper in RWIND Simulation gibt es in RFEM bzw. RSTAB eine spezielle Schnittstellenanwendung. In dieser Anwendung werden die zu analysierenden Windrichtungen über bezogene Winkelstellungen um die vertikale Modellachse definiert und das höhenabhängige Wind- und Turbulenzintensitätsprofil auf Basis einer Windnorm festgelegt. Aus diesen Angaben ergeben sich unter Zuhilfenahme von Fluidparametern, Turbulenzmodelleigenschaften und Iterationsparameter, die alle global hinterlegt sind, je Winkelstellung eigene Lastfälle. Diese Lastfälle sind durch partielle Editierung in der Umgebung von RWIND Simulation mit Gelände- oder Umgebungsmodellen aus STL-Vektorgrafiken erweiterbar.

Alternativ kann das Programm RWIND Simulation auch manuell ohne die Schnittstellenanwendung in RFEM bzw. RSTAB betrieben werden. In diesem Fall werden die Körper und die Geländeumgebung in RWIND Simulation direkt aus importierten STL- und VTP-Dateien modelliert. Die höhenabhängige Windbelastung und weitere strömungsmechanischen Daten sind in RWIND Simulation direkt definierbar.

Berechnung

RWIND Simulation verwendet ein numerisches CFD Modell (Computational Fluid Dynamics), um Windströme um Objekte mit Hilfe eines digitalen Windkanals durchzuführen. Aus dem Simulationsprozess werden spezifische Windlasten für RFEM oder RSTAB erzeugt.

Für die Simulation wird ein 3D-Volumennetz verwendet. RWIND Simulation führt eine automatische Vernetzung durch, wobei es möglich ist, die gesamte Netzdichte und die lokale Netzverdichtung am Modell ganz einfach mit wenigen Parametern einzustellen. Für die Berechnung der Windströme und der Flächendrücke am Modell wird ein numerischer Solver für inkompressible turbulente Ströme verwendet. Die Ergebnisse werden dann am Modell extrapoliert. RWIND Simulation ist so konzipiert, dass es mit verschiedenen numerischen Solvern funktioniert.

Aktuell empfehlen wir, das OpenFOAM®-Softwarepaket zu verwenden, welches in unseren Tests sehr gute Ergebnisse liefert und zudem ein weitverbreitetes Tool für CFD-Simulationen ist. Alternative numerische Solver sind in Entwicklung.

Ausgabe

Neben den resultierenden Lastfällen in RFEM bzw. RSTAB (siehe nächster Abschnitt) ergeben sich aus der Aerodynamikbetrachtung in RWIND Simulation Ergebnisse, die das Strömungsproblem als Gesamtes darstellen:

    Druck auf Körperoberfläche
    Druckfeld um Körpergeometrie
    Geschwindigkeitsfeld um Körpergeometrie
    Geschwindigkeitsvektoren um Körpergeometrie
    Stromlinien um Körpergeometrie
    Kräfte auf stabförmige Körper, die ursprünglich aus Stabelementen generiert wurden
    Konvergenzdiagramm
    Richtung und Größe des Strömungswiderstands der definierten Körper

Diese Ergebnisse werden in der Umgebung von RWIND Simulation dargestellt und grafisch ausgewertet. Da die Strömungsergebnisse um die Körpergeometrie in der Gesamtdarstellung unübersichtlich sind, werden hier zur Analyse frei verschiebbare Schnittebenen zur separaten Darstellung der „Volumenergebnisse“ in einer Ebene ausgegeben. Entsprechend wird bei dem 3D-verzweigten Stromlinienergebnis neben einer statischen Darstellung auch eine animierte Darstellung in Form von bewegten Linien oder Partikel ausgegeben. Diese Option hilft, die Windströmung als dynamische Wirkung darzustellen.

Sämtliche Ergebnisse sind als Bild oder speziell für die animierten Ergebnisse als Video exportierbar.

Übergabe der Windlasten an RFEM bzw. RSTAB

Mit Start der Analyse in dem Schnittstellenprogramm läuft ein Stapelverarbeitungsprozess an, der sämtliche Stab-, Flächen- und Volumendefinitionen des RFEM-/RSTAB Modells jeweils gedreht mit allen relevanten Beiwerten in den numerischen Windkanal von RWIND Simulation stellt, das Modell analysiert und die resultierenden Oberflächendrücke als FE-Netzknotenlasten bzw. Stablasten in die jeweiligen Lastfälle in RFEM bzw. RSTAB wieder zurückgibt.

Diese mit RWIND-Simulation-Lasten versehenen Lastfälle sind berechenbar und können mit anderen Lasten in Lastkombinationen und Ergebniskombinationen kombiniert werden.

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